Le MSKCC est actuellement composé de deux institutions intimement liées :
D'une part le Memorial Hospital for Cancer and Allied Diseases, qui apporte des soins aux patients et qui est une émanation du Weill Cornell Medical College de l'université Cornell, fondé par John D. Rockefeller, en 1900. Le bâtiment d'origine du Memorial Hospital est construit en 1939 grâce au mécénat du couple John Jacob Astor et Charlotte Astor. Entre 1970 et 1973, un nouvel hôpital est construit sur le même site avec le soutien de John Davison Rockefeller Junior.
D'autre part, le Sloan-Kettering Institute qui constitue le centre de recherches fondamentales sur le cancer. Cet institut est fondé en 1945 grâce au don de Alfred P. Sloan pour la construction d'un bâtiment de 13 étages et son fonctionnement annuel. Charles Kettering, vice-président et directeur de recherche pour General Motors, a été appelé à organiser la recherche de cet institut en appliquant les grandes lignes des méthodes de l'industrie automobile.
Au cours de la deuxième moitié du XXe siècle le MSKCC devient l'un des centres les plus importants pour le traitement et la recherche sur le cancer aux États-Unis. Il est affilié au Weill Medical College of Cornell University, dans un programme éducatif tri-institutionnel regroupant le Weill-Cornell et l'université Rockefeller voisine.
Shoshanna Lonstein-Gruss (1975-), autrice et créatrice de mode américaine. Elle a été vice-présidente du comité associé et de son comité des enfants de 2012 à 2014.
William Bradley Coley(en) (1862-1936), cancérologue connu pour ses toxines de Coley, médecin du Memorial Sloan-Kettering Cancer Center (avant cette dénomination) connu pour son traitement de certains types de cancer (sarcome).